صنایع شیمیایی صنایعی هستند که در مقیاس بزرگ می توانند مواد شیمیایی تولید کنند. هدف کلی چنین صنایعی، ایجاد سود مادی از طریق تبدیل های شیمیایی و بیولوژیکی و یا جداسازی مواد است. کارخانه های شیمیایی از تجهیزات، واحدها و فناوری های تخصصی در فرایند تولید این مواد استفاده می کنند. اما این مواد فقط برای چنین صنایعی کاربرد دارد. پالایشگاه های نفت، فراورده های گاز طبیعی، کارخانه های بیوشیمیایی و غیره همگی از فناوری های بسیاری استفاده می کنند که شباهت زیادی به این کارخانه های شیمیایی دارد. یکی از این فناوری ها سیستم های راکتور شیمیایی است که در چنین صنایعی کاربرد زیادی دارد. با ما همراه باشید هر چیزی که لازم است در مورد راکتورهای حوزه نفت، گز، پتروشیمی و شیمیایی بدانید را به شما بگوییم.
راکتورها مخازنی هستند که برای انجام واکنش های شیمیایی طراحی شده اند. این راکتورها در حضور یک کاتالیزور، بین واکنش دهنده ها در مواد اولیه یا واکنش دهنده ها در جریان خوراک متعدد، انجام می دهند. فعالیت در راکتور جز مهم ترین واکنش های شیمیایی محسوب می شود. راکتور دائما در تلاش است تا ارزش فعلی ماده واکنش داده شده را با افزایش بازده در شرایط بهینه به حداکثر برساند. واکنش های شیمیایی که در راکتور رخ می دهند ممکن است گرمازا باشند.
دریچه های جداسازی تنش های شدید، در قسمت ابتدایی یا همان محل تزریق راکتور و همچنین در قسمت انتهایی یا همان محل خروج راکتور، نصب می شوند. آن هایی که در انتهای فرایند واکنش قرار دارند، معمولا تحت شرایط سختی قرار می گیرند که دریچه کالای مشترک می تواند برای آن ها یک تنبیه محسوب شود.
مخازن فولادی راکتورهای شیمیایی به گونه ای طراحی شده اند که حاوی واکنش های شیمیایی هستند. طراحان راکتورهای شیمیایی باید مطمئن شوند که واکنش با بالاترین بازده به سمت خروجی مورد نظر پیش می رود و این فرایند می تواند بالاترین بازده یا محصول را تولید کند. این در حالی است که راکتور به کمترین مقدار پول برای خرید و بهره برداری نیاز خواهد داشت. در کل چند نوع اصلی از راکتورها وجود دارند که شامل راکتورهایی با یک تانک یا مخزن و راکتورهای لوله ای می شود. هر دو نوع این راکتورها می توانند به عنوان راکتورهای پیوسته و ناپیوسته هم مورد استفاده قرار بگیرند. معمولا راکتورهایی که در حالت پایدار کار می کنند، می توانند در حالت گذرا هم کار کنند. هر دو نوع راکتور ممکن است یک یا چند جامد را نیز در خود جای دهند.
راکتورهای شیمیای به دو دسته پیوسته و ناپیوسته دسته بندی می شوند. در راکتورهای شیمیایی ناپیوسته مواد اولیه وارد راکتور می شود و پس از انجام عملیات مختلف روی آن، محصولاتی که واکنش نشان نداده اند، از راکتور خارج می شوند. زمانی که واکنش به پایان رسید، دسته را می توان حذف کرد و سپس راکتور را برای دورگیری آماده کرد. این نوع از راکتورها زمانی بهترین عملکرد را خواهند داشت که افراد به مواد شیمیایی در مقیاس های کوچک تر نیاز داشته باشند.
اما راکتورهای شیمیایی پیوسته تا زمانی که مواد مورد نیاز برای واکنش تامین شوند، به طور مداوم کار خواهند کرد. این راکتورها برای ایجاد یک منبع ثابت از یک ماده شیمیایی مورد نیاز استفاده می کنند. راکتورهایی که پیوسته هستند بیشتر برای مواد شیمیایی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این در صورتی است که نیاز به یک ماده شیمیایی زیاد و بسیار سازگار باشد. این راکتورها می توانند به طور دوره ای برای تعمیر و نگهداری یا زمانی که نیازی به آن ها نیست، خاموش شوند. در این صورت احتمالا در هنگام راه اندازی اقدامات خاص دیگری انجام خواهد شد تا عملکرد دستگاه مختل نگردد.
راکتورهای شیمیایی پیوسته خود به چند دسته تقسیم می شوند که در ادامه آن ها را به شما معرفی می کنیم:
این مدل از راکتورها می توانند جریان سیالات را با سرعت بسیار بالایی نسبت به سایرین امکان پذیر کنند. از آن جایی که همه واکنش دهنده ها با سرعت بسیار قابل توجهی در داخل لوله جریان دارند، واکنش شیمیایی ای که رخ می دهد باعث تولید محصول مورد نظر می شود. این مدل از راکتورها یکی از مناسب ترین راکتورهایی هستند که مانع از اختلاط مجدد می شود. همچنین می تواند بازده کلی را هم افزایش دهد.
این نوع از راکتورها بستر ثابتی دارند که سیالات به طور مداوم در آن جریان دارند. افراد می توانند از این راکتورها برای ساخت اسید سولفوریک و آمونیاک استفاده کنند.
راکتورهای بستر مایع از ذرات کاتالیست ریز تشکیل شده اند. این ذرات روی صفحات توزیع کننده قرار دارند و این اجازه را می دهند تا واکنش های دهنده گازی روی صفحه توزیع کننده جریان پیدا کنند. در نتیجه منجر به یک واکنش شیمیایی خواهند شد.
با استفاده از راکتورهای شیمیایی می توان از مزایایی زیادی برخوردار شد که در ادامه چند مورد از مهم ترین آن ها را برای شما عنوان می کنیم.
زمانی که نوبت به کنترل و راه اندازی راکتورهای شیمیایی می رسد، کار شما راحت تر می شود. این سیستم دارای طراحی ساده است که حالت کنترلی دارد و نیازهای کاربر هم به طور کامل سازگاری دارد.
راکتورهای شیمیایی می توانند طیف وسیعی از مواد شیمیایی را با یک دیگر مخلوط کنند. در واقع این دستگاه کاربردهای صنعتی فراوانی دارد.
شما می توانید از این راکتورها تا سال های طولانی استفاده کنید؛ چرا که دوام این راکتورها بسیار بالا است و به زودی خراب نمی شوند. اکثر این دستگاه ها دارای موادی هستند که مقاومت کشسانی بالایی دارند و می توانند فشار ناشی از واکنش های شیمیایی را به خوبی تحمل کنند. در بیشتر موارد دوام بالای دستگاه مختلف در پالایشگاه های نفت باعث می شود تا روغن با کیفیتی از آن ها تولید شود.
با کمک راکتورهای شیمیایی می توان به صورت کامل روی تمام متغیرها واکنشی، کنترل کامل داشت. از این رو با استفاده از چنین ویژگی ای شما می توانید فشار و دمای راکتورهای شیمیایی را بهتر کنترل کنید.